杯-杆件有限元数值模拟成形工艺研究

针对汽车转向螺杆成形精度及形状特点,提出了冷温复合精密成形两种工艺方案,即多工序复合挤压成形工艺和两工序复合挤压成形工艺(杯杆复合成形工艺)。并采用体积成形软件DEFORM-3D,基于热-力耦合的刚粘塑性有限元法对两种工艺方案进行了数值模拟。通过分析两种工艺在成形过程的速度矢量场和成形载荷,得出了结论:两工序复合成形工艺成形过程稳定,成形载荷较小,确定为成形方案。     

转向螺杆冷温复合成形工艺北大核心CSCD

转向螺杆为典型的杯杆零件,结构形状复杂,杆部尺寸和表面质量要求较高,成形难度大。通过对转向螺杆结构和形状的特点进行分析,结合冷、温成形特点,提出了转向螺杆冷温复合成形工艺方案。该工艺充分利用了冷成形尺寸精度高、表面质量好和温成形变形抗力小的优势,在较低的成形载荷下精确成形了转向螺杆。利用有限元模拟软件DEFORM-3D对转向螺杆冷温复合成形工艺过程中的3道工序进行了数值模拟分析,分析了成形过程中的金属流动规律和应力分布状况,预测了成形载荷。对成形工艺进行了工艺试验,得到的转向螺杆充填饱满,尺寸和表面质量满足设计要求,无成形缺陷。结果表明该工艺具有可行性。     

转向齿扇多向精密成形工艺

为了降低转向齿扇成形载荷、提高成形模具寿命,通过对转向齿扇的结构特点和工艺性分析,结合多向成形金属流动特点,提出了转向齿扇多向精密成形工艺方案。采用有限元模拟软件DEFORM-3D,对转向齿扇多向精密成形过程进行了数值模拟,对其成形过程中的金属流动规律进行了分析并预测成形载荷。结果表明,成形过程中齿扇充填均匀,角隅充填饱满,多向精密成形工艺最大成形载荷比单向闭塞挤压成形载荷降低了29%,成形时间缩短了53%,有利于提高模具的使用寿命。对多向精密成形工艺进行了成形试验,试验成形出的转向齿扇充填饱满,成形载荷与预测载荷基本一致。试验结果表明了该工艺的可行性和实用性。     

前轴精密成形辊锻及精密模锻工艺与模具CAD

介绍了汽车前轴精密成形辊锻及精密模锻工艺的特点，利用UG平台开发了汽车前轴精密成形辊锻及精密模锻CAD系统，利用该系统能实现汽车前轴精密成形辊锻及精密模锻的工艺与模具设计，包括锻件设计、工艺设计、模具型腔设计等。     

转向螺杆的挤压成形工艺研究

转向螺杆切削加工困难,材料利用率低.采用热模锻制坯后再进行机加工,其材料利用率和生产率有所提高,但质量和数量仍不能满足要求.为进一步提高生产效率,净成形内花键,采用了冷挤压成形工艺.转向螺杆的冷挤压凸模渐开线花键线切割加工后,经研磨抛光,然后以齿形面为基准配磨固定套,保证了挤压模具同心,从而保证了挤压件内腔的同心度.在挤压过程中,采用一种新型的水基高分子润滑剂,对软化退火后的20CrMnTi钢转向螺杆毛坯进行润滑,使得冷挤压件的内花键充满良好,避免了微裂纹产生,内花键及小孔无需再进行机加工,达到了零件图样的设计要求.经检测、加工、装机调试,采用该工艺冷挤压成形的转向螺杆质量好、精度高、满足零件的使用要求.     

成形磨削螺杆转子的表面粗糙度试验研究

为降低成形磨削螺杆转子的表面粗糙度,基于正交设计理论开展了成形磨削工艺参数正交试验。考虑到螺杆转子型面复杂不对称的特点,提出了螺杆转子表面粗糙度评价指标的计算公式。基于试验结果得到了磨削工艺参数优化方案,结果表明优化后的工艺参数可使阴、阳转子的表面粗糙度分别降低1.6%和2.4%。运用多元非线性回归法建立了磨削工艺参数与螺杆转子表面粗糙度的关系式,通过对比试验验证了该公式的可靠性,为企业大批量成形磨削螺杆转子的工艺制定提供了理论依据。     

汽车转向机摇臂轴精锻成形工艺

介绍了热挤镦加热精整汽车转向机摇臂轴精锻成形工艺,对热挤镦的成形原理及变形过程进行了分析探讨。提出并采用了综合利用各种不同成形工艺特点的复合成形工艺方法来生产转向机摇臂轴这类异形零件,以制订最佳的工艺方法。     

车用发电机磁极的精密成形技术

精密成形技术已经成为提高产品性能与质量,提高市场竞争力的关键技术,本文通过精密塑性成形技术开发出了汽车发电机爪极的一次成形工艺,在研究的过程中使用了被广泛运用的有限元分析方法,减少了开发成本,丰富了研究方法。     

安全气囊零件背压成形数值模拟及实验研究

结合数值模拟,系统分析了汽车用安全气囊零件精密成形的特点,提出了安全气囊的背压成形原理.利用模拟软件获得合适的工艺参数,指导了模具设计、工艺实验,并得以批量化投产.     

结合齿预锻件的精密锻造成形工艺探讨

汽车变速箱的结合齿精密锻造成形工艺是汽车零部件的一种新型制造工艺。为了解决热锻预成形时锻件定位凹槽对齿形充填及金属折叠的影响,应用数值模拟软件对结合齿精密锻造的预锻件成形工艺进行模拟研究。通过优化预锻工序模具的关键参数来降低终锻工序的载荷,使终锻工序载荷由28546 k N降到21883 k N。并进行了结合齿的热锻成形试验,试验结果表明,优化工艺参数后改善了结合齿锻件的充填质量并避免了折叠缺陷,试验结果与模拟结果相吻合,证明了该新工艺在实际应用中的可行性。     

数值模拟在轿车转向节闭塞挤压成形中的应用

轿车转向节是轿车上的关键零件，对尺寸精度和产品质量要求很高。应用常规塑性成形方法，工序多、能耗大。闭塞锻造技术是近年发展起来的精密成形技术。以捷达轿车转向节为研究对象，制定了挤压带式可分凹模闭塞挤压精密预制坯和开式终锻成形相结合的“一火两锻”成形工艺。预锻件的成形质量直接影响到整个工艺流程．因此，以DEFORM软件为工具，重点研究预锻件成形过程中的关键工艺参数，如挤压带的长度、冲头尺寸、合模力和挤压力的关系，对于该工艺的实际应用具有重要参考价值。数值模拟结果表明，该工艺是可行的，而且具有降低能耗及材料利用率高的显著优点。     

直齿圆锥齿轮精锻成形工艺数值模拟研究

齿轮锻造成形是一个复杂的塑性大变形过程.传统的理论分析方法难以很好地分析其复杂的成形过程及成形规律,而有限元数值模拟可以弥补这一不足.通过基于刚塑性/刚粘塑性有限元方法的计算机模拟对直齿圆锥齿轮的温锻和冷锻过程进行了分析,对两成形方法中的模具载荷、应力和应变分布及温度场分布进行了比较.结果表明,温锻成形具有成形载荷小、应力数值小、温度分布均匀等优点.进行了相应的温锻工艺试验研究,为温锻成形技术在工业生产中的应用提供了理论依据.     

基于Deform 3D的长杆类汽车转向节锻模设计及锻造工艺生产验证

针对SG转向节形状复杂、锻件截面变化较大的结构特点和实际锻造生产中出现的塌角、缺料、折叠等锻造缺陷,通过Deform 3D有限元软件建立SG转向节的有限元模型,构建弯曲模具、预锻模具和终锻模具,并分析预锻件和终锻件的金属流动过程.对SG转向节的弯曲、预锻和终锻3道工序进行现场生产试验,验证了模具设计、工艺方案的正确性和...     

长城2020转向节锻模设计及其锻造工艺生产验证

针对长城2020汽车转向节法兰截面形状复杂、轴部过粗、杆部过细和前、后羊角间距过大等结构问题,通过对该锻件局部尺寸进行分析阐述,结合多年汽车转向节锻造经验,对预锻型腔、终锻型腔及飞边桥的关键部分分别进行设计、分析论证,并采用加热挤压的制坯工艺与模锻复合成形工艺进行批量生产,得出预锻工步是转向节锻造过程中最关键的工步,并...     

Warm forging: new forming sequence for the manufacturing of long flat pieces

Warm forming of steel is an economic and ecologic alternative to the conventional hot forging technology. It offers several advantages like decreased energy input, reduced scale formation, better surface quality and closer tolerances. Warm forming is common for rotation symmetric parts but has not been applied for long flat pieces yet. The main obstacles prohibiting the transfer are the missing of a suitable preforming technology and the problems to keep the narrow temperature tolerances despite the increased number of forming operations compared to rotation-symmetric process routes. In a cooperative effort within a European consortium of forges and scientific institutes, closed-die warm forging processes for long flat pieces have been developed. To cover a wide range of longitudinal geometries, two model products, a connecting rod and a steering link, with unequal requirements towards the production process have been selected. The process developed for the steering link is discussed in this article.     

42CrMo转向器齿轮冷锻及热处理工艺的试验研究

针对42CrMo钢制汽车转向器齿轮的冷锻工艺及其后续热处理工艺进行了试验研究。通过试验摸索了一套能用于改进汽车转向器齿轮加工工艺的工艺方法,即冷锻成形零件机加工困难部位,并通过后续热处理来改善锻件的组织状态。     

轿车直齿圆锥齿轮冷精锻试验研究

根据某轿车行星齿轮零件设计了冷精锻工艺。分析了几种轿车直齿圆锥齿轮冷精锻模具结构以及两种坯料形状对成形的影响，得到了冷精锻轿车直齿圆锥齿轮过程中工艺参数和模具结构对零件成形的影响规律，解决了冷精锻齿轮工艺中的一些问题。     

Analysis of the ironing of a BJ-type constant velocity joint outer race with the upper bound element method

A constant velocity joint outer race is an important load-supporting part in cars, which transmits torque between the transmission gear box and the driving wheel. The outer race is difficult to be forged because its shape is very complicated and its required precision is high. There is no mature technology, especially no cold and warm forging process, to produce this component in China. In order to meet the demands of Chinese automobile industry, the Science Committee of China approved a project named “Development of Constant Velocity Joint Outer Race with Cold and Warm Forging Technology” in 1995. It is one of the key projects in the ninth five-period of China, and is in the charge of Beijing Mechanical and Electrical Research Institute.The key of forging the outer race is how to implement its ironing. This paper analyzes the cold and warm forming of the ironing process of the outer race, in order to offer a theoretical basis for die designing and the choice of press, with the upper bound method. The paper deduces the general equations for computing the forming force and punch pressure for the problem of the ironing of the outer race. In order to testify these equations, this paper computes the numerical solution of the ironing force of the outer race of a Santana car.     

卡车转向节锻造工艺与模具设计

通过对卡车转向节锻件的工艺分析,制定了合理的工艺方案。对锻件生产过程中可能出现的缺陷进行了分析,提出了解决办法。介绍了模具结构特点,合理设计了预锻模型腔,使坯料得到充分的预分配,保证了终锻的成型,从而减少终锻成型力,解决了设备吨位不足问题,锻造出的锻件质量良好。     

转向臂锻造工艺研究

针对大头细杆类长轴锻件在用摩擦压力机模锻时,不制坯或制坯不合理造成材料利用率较低的问题,以带深孔的汽车转向臂为对象,对其锻造工艺进行了分析,工艺计算,运用有限元软件模拟了转向臂成形过程,分析金属流动情况、载荷、等效应力/应变等。根据分析结果,确定合理的制坯工艺和制坯尺寸,提高了锻造的材料利用率。